沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)(dian)硬化(hua)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)是一類含(han)沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)(dian)硬化(hua)元素(Cu、Al、Ti、Nb)的(de)鐵(tie)鉻(ge)鎳合(he)金,可以通過(guo)熱處(chu)理強(qiang)化(hua),此類鋼(gang)具(ju)有高(gao)強(qiang)度、足夠的(de)韌性和適宜的(de)耐蝕性。主(zhu)要應用于(yu)宇(yu)航工業(ye)和一些高(gao)技(ji)術產業(ye)。 沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)(dian)硬化(hua)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)可區分為(wei)馬氏體(ti)、半(ban)奧氏體(ti)和奧氏體(ti)沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)(dian)硬化(hua)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)三(san)種主(zhu)要類型,近(jin)年(nian)來又出現了(le)鐵(tie)素體(ti)沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)(dian)硬化(hua)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。在馬氏體(ti)沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)(dian)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中,基于(yu)馬氏體(ti)時效(xiao)鋼(gang)的(de)經驗(yan),近(jin)年(nian)來出現了(le)馬氏體(ti)時效(xiao)不(bu)銹(xiu)鋼(gang),與前者比較,后者碳含(han)量(liang)較低(di),其強(qiang)化(hua)手段(duan)主(zhu)要是靠金屬間(jian)化(hua)合(he)物(wu)析出,且熱處(chu)理簡單。
022Cr12Ni9Cu2NbTi、00Cr12Ni8Cu2TiNb、Custom 455 不銹鋼是一種超低碳型馬氏體沉淀硬化不(bu)銹(xiu)鋼,固溶處理后單次時效即可獲得高的屈服強度與高的塑韌性的良好配合。此外(00Cr12Ni8Cu2TiNb) Custom 455 不銹鋼具有良好的耐蝕性,尤其是耐應力腐蝕性能。此鋼長時服役溫度為450℃,瞬時使用溫度可達800℃。00Cr12Ni8Cu2TiNb 不銹鋼具有良好的工藝性能,易于生產棒、絲、板、帶和鑄件等冶金產品。在零部件制造過程中易于成形、加工和焊接。它主要應用于要求耐蝕不銹的承力部件。
一、化學(xue)成分
00Cr12Ni8Cu2TiNb、 Custom 455 不(bu)銹鋼的化學成(cheng)分見表5-41。
二、室(shi)溫(wen)力學性能
022Cr12Ni9Cu2NbTi、00Cr12Ni8Cu2TiNb、Custom 455 不銹鋼的室溫力學性能見表5-42至表5-46。
三、疲勞和(he)斷裂(lie)韌性
022Cr12Ni9Cu2NbTi、00Cr12Ni8Cu2TiNb、Custom 455 不銹鋼的室溫疲勞性能見圖 5-11。
022Cr12Ni9Cu2NbTi、00Cr12Ni8Cu2TiNb、Custom 455 不銹鋼的斷裂韌性和應力腐蝕門檻值見表 5-47。
四(si)、高溫(wen)力學性能
022Cr12Ni9Cu2NbTi、00Cr12Ni8Cu2TiNb、Custom 455 不銹鋼的高溫瞬時拉伸性能見表 5-48 。持久強度見表 5-49 。
五、工藝性(xing)能
a. 熱加(jia)工
在(zai)馬氏體(ti)沉淀硬化不(bu)銹鋼中,此鋼是屬于最(zui)易熱加工(gong)的(de)一種材(cai)料。熱加工(gong)溫度(du)范圍為900~1260℃,為獲得(de)良好的(de)力學性能,應(ying)在(zai)1040~1150℃加熱。為了獲得(de)細小(xiao)晶粒(li)和(he)熱處理后的(de)最(zui)佳性能,終加工(gong)溫度(du)應(ying)在(zai)815~950℃。
b. 冷加工(gong)
盡管此鋼(gang)(gang)在(zai)退(tui)火狀態下(xia)是馬氏(shi)體組織,但(dan)鋼(gang)(gang)的(de)硬度僅為(wei)30~35HRC,易于(yu)進行冷(leng)(leng)加(jia)工,鋼(gang)(gang)的(de)冷(leng)(leng)加(jia)工硬化傾向很(hen)低(di)(見表(biao)5-45),不需中間(jian)退(tui)火即可進行較大變形(xing)量的(de)冷(leng)(leng)加(jia)工,最終熱(re)處(chu)理前進行冷(leng)(leng)變形(xing),可獲得(de)較高的(de)拉伸(shen)強(qiang)度和屈服強(qiang)度。
c. 熱處(chu)理
00Cr12Ni8Cu2TiNb、 Custom 455 不銹鋼的(de)退火和時效處理制度較簡單。
退火:816~843℃×30min,水(shui)冷(leng)。對大截(jie)面尺寸(cun)的(de)鋼材,為(wei)獲得良好的(de)橫向(xiang)性能,可(ke)(ke)采用二(er)次(ci)(ci)退火工(gong)藝,980℃水(shui)冷(leng)后再(zai)加(jia)熱到(dao)816℃水(shui)冷(leng)。對于棒(bang)、帶等(deng)大多數產品沒有必要采用二(er)次(ci)(ci)退火工(gong)藝,但此工(gong)藝可(ke)(ke)獲得大約30HRC的(de)最低(di)硬度。
時(shi)(shi)效硬(ying)化:時(shi)(shi)效硬(ying)化溫度(du)為(wei)480~540℃,時(shi)(shi)效時(shi)(shi)間為(wei)4小(xiao)時(shi)(shi),冷(leng)卻方式為(wei)空冷(leng)。480℃時(shi)(shi)效可(ke)得(de)到最高的強度(du)水平。高溫時(shi)(shi)效韌性有所改善,但伴隨著強度(du)水平的下降。可(ke)根據(ju)實(shi)際需求選擇時(shi)(shi)效溫度(du)和(he)時(shi)(shi)效時(shi)(shi)間,參(can)見圖5-10。
d. 焊接
采用同成(cheng)分的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)材(cai)料進行焊(han)(han)(han)接(jie),此(ci)鋼可焊(han)(han)(han)性優良。不需焊(han)(han)(han)前預熱也不需焊(han)(han)(han)后熱處理,最好的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)方(fang)法為TIG。焊(han)(han)(han)后的(de)帶經退火和時效(xiao)接(jie)頭效(xiao)率(lv)為100%,焊(han)(han)(han)后的(de)帶經時效(xiao)處理,接(jie)頭效(xiao)率(lv)可達80%。
六、物理(li)性能
022Cr12Ni9Cu2NbTi、00Cr12Ni8Cu2TiNb、Custom 455 不銹鋼的物理性能見表5-50。
七、應用
022Cr12Ni9Cu2NbTi、00Cr12Ni8Cu2TiNb、Custom 455 不銹鋼主要應用于小于425℃的耐蝕高強度零部件,如墊片、緊固件、彈簧、閥門,以及裝配件、高性能軸、齒輪等。